Jaki jest mechanizm planaryzacji CMP?

Dual-Damascene to technologia procesowa stosowana do produkcji metalowych połączeń międzyukładowych w układach scalonych. Jest to rozwinięcie procesu damasceńskiego. Poprzez jednoczesne formowanie otworów przelotowych i rowków w tym samym etapie procesu i wypełnianie ich metalem, uzyskuje się zintegrowaną produkcję metalowych połączeń międzyukładowych.

Dlaczego miasto nazywa się Damaszek?

Damaszek jest stolicą Syrii, a miecze z Damaszku słyną z ostrości i doskonałej faktury. Wymagany jest proces inkrustacji: najpierw na powierzchni stali damasceńskiej graweruje się wymagany wzór, a następnie wstępnie przygotowane materiały ciasno osadza się w wyrytych rowkach. Po zakończeniu inkrustacji powierzchnia może być nieco nierówna. Rzemieślnik starannie ją poleruje, aby zapewnić jej ogólną gładkość. Proces ten jest prototypem podwójnego procesu damasceńskiego na chipie. Najpierw graweruje się rowki lub otwory w warstwie dielektrycznej, a następnie wypełnia je metalem. Po wypełnieniu nadmiar metalu jest usuwany metodą CMP.

Główne etapy procesu podwójnego damasceńskiego obejmują:

▪ Osadzanie warstwy dielektrycznej:

Nanieść warstwę materiału dielektrycznego, takiego jak dwutlenek krzemu (SiO2), na półprzewodnikopłatek.

▪ Fotolitografia w celu zdefiniowania wzoru:

Za pomocą fotolitografii określ wzór otworów przelotowych i rowków na warstwie dielektrycznej.

▪Akwaforta:

Przeniesienie wzoru otworów przelotowych i rowków na warstwę dielektryczną poprzez proces trawienia na sucho lub na mokro.

▪ Osadzanie metalu:

Osadzanie metalu, takiego jak miedź (Cu) lub aluminium (Al), w otworach przelotowych i rowkach w celu utworzenia połączeń metalowych.

▪ Polerowanie chemiczno-mechaniczne:

Chemiczno-mechaniczne polerowanie powierzchni metalu w celu usunięcia nadmiaru metalu i wyrównania powierzchni.

W porównaniu z tradycyjnym procesem produkcji połączeń metalowych, proces podwójnego damasceńskiego przetwórstwa ma następujące zalety:

▪Uproszczone kroki procesu:Dzięki jednoczesnemu tworzeniu otworów przelotowych i rowków w tym samym etapie procesu, zmniejsza się liczba etapów procesu oraz czas produkcji.

▪Poprawa efektywności produkcji:Dzięki skróceniu etapów procesu, podwójny proces damasceński może zwiększyć wydajność produkcji i obniżyć jej koszty.

▪Poprawa wydajności połączeń metalowych:proces podwójnego damasceńskiego przetwarzania pozwala na uzyskanie węższych połączeń metalowych, co poprawia integrację i wydajność obwodów.

▪Zmniejszenie pojemności i rezystancji pasożytniczej:Dzięki zastosowaniu materiałów dielektrycznych o niskiej stałej dielektrycznej (low-k) i optymalizacji struktury połączeń metalowych możliwe jest zmniejszenie pojemności pasożytniczej i rezystancji, co przekłada się na poprawę szybkości i zużycia energii przez obwody.